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Where are AGOs in stem cells?
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Orientador(es)
Resumo(s)
Resumo: As células estaminais embrionárias, ES cells (Embryonic Stem cells) derivam do botão embrionário de blastocistos e caracterizam-se pela capacidade de autorrenovação e totipotência (podem originar células de todos os tecidos de um indivíduo adulto e ainda dos anexos embrionários). Estas células têm um imenso potencial, podendo ser utilizadas em medicina regenerativa (transplantes), para terapias celulares na criação de modelos de doenças e na investigação farmacológica. No entanto, existem várias limitações éticas e morais ao seu uso e investigação, pelo que há intensa investigação na procura de alternativas ao uso destas células.
Em 2006, abriu-se uma nova porta quando se conseguiu desdiferenciar e reprogramar ao estadio estaminal, células somáticas adultas, criando assim células estaminais pluripotentes induzidas – iPS cells (induced Pluripotent Stem cells) (Yamanaka & Takahashi, 2006). Esta descoberta gerou uma alternativa vantajosa ao uso de células estaminais embrionárias que pode acabar com muitas das implicações éticas e legais associadas ao uso destas células.
No entanto, os processos de reprogramação têm uma eficácia muito baixa e a sua aplicação à clínica enfrenta ainda inúmeros desafios antes de poder ser utilizada regularmente. Durante a criação de células pluripotentes induzidas, verificou-se que uma porção significativa de células fica retida em estadios incompletos de reprogramação [1], como consequência de alterações epigenéticas envolvendo hipermetilações persistentes da cromatina em promotores de genes associados à pluripotência.
Os small RNAs, pequenos RNAs não codificantes com 20 a 30 nucleótidos estão distribuídos por várias classes, sendo os UsnRNAs, os miRNAs e os siRNAs os mais conhecidos. Os small RNAs têm funções de regulação da expressão genética a vários níveis, tais como: transcrição, processamento de RNAs, estabilidade do RNA e eventos translacionais e pós-translacionais. Estes small RNAs atuam em complexos riboproteicos associados a proteínas e medeiam a sua atividade por emparelhamento com os alvos de DNA ou RNA. Os complexos riboproteicos designados por RISCs (RNA-induced silencing complexes) são estruturas multiproteicas que contêm proteínas da família Argonauta e miRNAs ou siRNAs tendo sido descritos como mediadores da função dos small RNAs (miRNAs e siRNAs) em diferentes processos celulares.
The promise of treating human diseases through the application of cell based tissue engineering has become significantly closer since the discovery, in 2006, by Yamanaka’s group, that somatic adult mammalian cells can be reprogrammed to a pluripotent state, the iPS cells (induced Pluripotent Stem cells). However, a large number of problems still needs to be solved before iPS cells and reprogramming can be used in clinic: we need to improve the efficiency of reprogramming protocols and, in order to achieve that, we need to characterize the genetic and epigenetic changes and their stability in stem cells. Ribonucleoprotein complexes, containing small RNAs bound to Argonaute proteins have been implied in epigenetic changes and in the silencing of specific genes in mammalian cells. With this project, we intend to explore the role of those complexes in the maintenance of the stemness state in murine cells, in order to be able to develop tools to improve reprogramming processes through modulation of small RNA activity. The main goal in this work is to characterize the Argonaute transcriptome profile of mouse embryonic and induced pluripotent stem cells from different sources, and their respective protein expression, in order to obtain the murine Argonaute expression profile in stem cells.
The promise of treating human diseases through the application of cell based tissue engineering has become significantly closer since the discovery, in 2006, by Yamanaka’s group, that somatic adult mammalian cells can be reprogrammed to a pluripotent state, the iPS cells (induced Pluripotent Stem cells). However, a large number of problems still needs to be solved before iPS cells and reprogramming can be used in clinic: we need to improve the efficiency of reprogramming protocols and, in order to achieve that, we need to characterize the genetic and epigenetic changes and their stability in stem cells. Ribonucleoprotein complexes, containing small RNAs bound to Argonaute proteins have been implied in epigenetic changes and in the silencing of specific genes in mammalian cells. With this project, we intend to explore the role of those complexes in the maintenance of the stemness state in murine cells, in order to be able to develop tools to improve reprogramming processes through modulation of small RNA activity. The main goal in this work is to characterize the Argonaute transcriptome profile of mouse embryonic and induced pluripotent stem cells from different sources, and their respective protein expression, in order to obtain the murine Argonaute expression profile in stem cells.
Descrição
Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2018
Palavras-chave
Argonauta Células estaminais embrionárias Células estaminais pluripotentes induzidas Reprogramação Biologia molecular